Курсовая работа: Электрическая часть главной энергетической установки

где - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, принимается равным 0,82;

- радиус провода, см,

.

Напряженность электрического поля вокруг расщепленных проводов, кВ/см, определяется по формуле:

где - линейное напряжение, кВ, принимается кВ, так как на шинах электростанции поддерживается напряжение ;

- среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см;

- коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе;

- эквивалентный радиус расщепленных проводов, см.

Среднее геометрическое расстояние между проводами фаз , см, при горизонтальном расположении фаз определяется по формуле:

генератор трансформатор замещение токопровод

где - расстояние между соседними фазами, см.

Коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе , определяется по формуле:

где - расстояние между проводами в расщепленной фазе, см, для 330 кВ принимается равным 30 см,

.

Эквивалентный радиус расщепленных проводов , см, определяется по формуле:

.

Напряженность электрического поля вокруг расщепленных проводов определяется по формуле (3.8):

кВ/см.

Условие проверки:

.

Таким образом, провод 2хАС-400/51 по условиям короны проходит.

3.3.2 Выбор ошиновки трансформаторов и ЛЭП

Токоведущие части от выводов 220 кВ трансформаторов до сборных шин, а также ошиновка ЛЭП выполняются гибкими проводами.

Сечение , мм², определяется по формуле:

Где - экономическая плотность тока выбирается в зависимости от величины времени работы присоединения с максимальной нагрузкой .

Для всех токоведущих частей и ошиновки время работы с максимальной нагрузкой более 5000 часов, следовательно [3].

Выбор сечений приводится в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Выбор ошиновки трансформаторов и ЛЭП

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как токоведущие части выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Гибкие шины и гибкие токопроводы крепятся к опорам РУ с помощью подвесных изоляторов.

3.3.3 Выбор кабеля в цепи ЛЭП 13,8 кВ

Выбирается кабель для линий к потребителям 13,8 кВ, прокладываемый в земле (в траншеях).

По экономической плотности тока j_э = 1,2 А/мм² для кабелей с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией при Т_нб > 5000 ч, экономическое сечение кабеля определяется по формуле (3.24):

мм².

По номинальному напряжению установки, выбирается трехжильный кабель типа ААШв напряжением 13,8 кВ сечением токопроводящей жилы 400 мм², I_{доп.ном} = 630 А.

Выполняется проверка допустимому току по условию:

где - коэффициент аварийной перегрузки, принимается в зависимости от нагрузки в нормальном режиме, продолжительности перегрузки и способа прокладки, ;

- поправочный коэффициент на температуру, о.е.,

где и - фактическая и номинальная температура окружающей среды, ⁰С, ,;

,

- поправочный коэффициент на число работающих кабелей, проложенных рядом в земле, ;

- поправочный коэффициент для кабелей, работающих не при номинальном напряжении, при равенстве номинального напряжения кабеля и сети, :

Для проверки кабеля по термической стойкости определяется ток КЗ за пучком кабелей. Результирующее сопротивление схемы Ом. Параметры кабеля - r₀ = 0,206 Ом/км; х₀ = 0,079 Ом/км; длина кабеля принимается равной 1 км.

Сопротивления кабеля:

;

.

Полное сопротивление линии , Ом,

.

Ток КЗ за кабелем, кА, по формуле (3.12),

.

Тепловой импульс тока КЗ , кАс², определяется по формуле (3.15):

.

Минимальное сечение кабеля по термической стойкости определяется по формуле (3.27):

.

Условия выбора и проверок выполняются, кабель ААШв принимается к исполнению.

3.4 Выбор измерительных трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы тока устанавливаются на всех типах основного силового оборудования: на выводах обмоток трансформаторов и автотрансформаторов, в цепи генератора, на всех выключателях РУ. Выбор и проверка ТТ проводится по следующим основным условиям:

1. По напряжению установки:

2. По току:

3. По электродинамической стойкости:

где - коэффициент электродинамической стойкости;

- действующее значение номинального первичного тока.

4. По термической стойкости:

где - коэффициент термической стойкости;

- время термической стойкости.

5. По вторичной нагрузке:

Выбор производится в виде таблицы 3.10.

Таблица 3.10 - Выбор ТТ

Проверка по нагрузке производится для трансформатора тока, установленного в цепи собственных нужд на стороне 6,3 кВ. Для этого необходимо определить суммарную нагрузку на трансформатор тока от измерительных приборов. Перечень контрольно-измерительных приборов в цепи на вводе к секциям 6,3 кВ с указанием их нагрузок приводится в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Перечень приборов, установленных в цепи с.н.

Общее сопротивление приборов , Ом, определяется по формуле:

Допустимое сопротивление проводов , Ом, определяется по формуле:

где - сопротивление контактов принимается равным 0,05 Ом;

Применяется кабель с медными жилами, ориентировочная длина 25 м, трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому .

Сечение контрольного кабеля , мм², определяется по формуле:

где - удельное сопротивление материала провода (для проводов с медными жилами );

Принимается контрольный кабель КВВГ с жилами сечением 2,5 мм².

Сопротивление проводов определяется из формулы (3.44):

Полное сопротивление , Ом, определяется по формуле:

Таким образом, сопротивление нагрузки меньше номинальной 0,8 Ом. Трансформатор тока ТШЛ 10 при использовании кабеля КВВГ с жилами сечением 2,5 мм² будет работать в заданном классе точности и может быть принят к установке.

3.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения устанавливаются на каждой системе и секции сборных шин и в цепи генераторов.

Трансформаторы напряжения выбираются:

- по напряжению установки:

- по конструкции и схеме соединения обмоток;

- по классу точности;

- по вторичной нагрузке:

где - номинальная мощность в выбранном классе точности, В·А;

- нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В·А.

В схемах блоков генератор-трансформатор применяется ТН типа ЗНОЛ-6, встроенные в пофазно-экранированный токопровод.

Для сборных шин по номинальному напряжению предварительно выбираются следующие ТН:

- ОРУ 220 кВ - НКФ-220-73У1;

Далее в качестве примера проводится проверка по номинальной нагрузке НКФ-220-73У1. Для этого определяется перечень, подключаемых к данному ТН измерительных приборов всех присоединений ОРУ 220 кВ и их суммарная потребляемая мощность. Перечень контрольно-измерительных приборов ОРУ 220 кВ с указанием их нагрузок представлен в таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения В·А.

Выбранный трансформатор напряжения НКФ-220-73У1 имеет номинальную мощность 400 В·А в классе точности 0,5, необходимом для подключения счетчиков.

В·А < В·А.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

3.6 Выбор ограничителей перенапряжения

Ограничители перенапряжения (ОПН) применяются для защиты электрооборудования от коммутационных перенапряжений. ОПН выбираются по типу и номинальному напряжению /3/.

Для защиты от перенапряжений устанавливаются следующие ОПН:

на напряжение 220 кВ - ОПН-220У1;

на напряжение 10 кВ - ОПН-10У1.

Заключение

В курсовом проекте разработана электрическая часть ГЭС мощностью 200 МВт, включающая четыре генератора СВ-1500/170-96, трансформаторы, ОРУ 220.